Устройство для регулирования межэлектродного зазора при размерной электрохимической обработке Советский патент 1982 года по МПК B23P1/14 

Изобретение относится к электрофизическим и электрохимическим методам обработки, в частности к устройствам для регулирования межэлектродного зазора при размериой электрохимической обработке.

Известно устройство для регулирования межэлектродиого зазора нри размерной электрохимической обработке с колебательным движением одного из электродов, в котором межэлектродный зазор связан с блоком уиравления регулятором подачи через датчики тока и напряжения и пороговое устройство 1.

Недостатко.м этого устройства является то, что в момент металлического коитактироваиия электрода-инструмента и детали нельзя подавать рабочее наиряжепие во избежаиие короткого замыкаиня. Рабочее импульсное напряжение обычно подают при подводе или отводе электрода-инструмента от детали, т. е. при переменной величине межэлектродного зазора. Учитывая, что в большинстве случаев амплитуда вибрации составляет около 0,2 мм, а скважность импульсов рабочего напряжения 2-3, процесс раствореиия происходит в большом диапазоне изменения величин МЭЗ (от 0,05- 0,5 мм), что приводит к снижению точности обработки, особенно па боковой поверхности. Однако прн увелнчепии скважности импульсов до 5-10 (за счет уменьшения длительности импульсов рабочего тока) снил ается производительность устройства и эффективность электрохимической обработки.

Цель изобретения - повышение точности и производительности электрохимической обработки путем обеспечения поддержания оптимального межэлектродного зазора в зсловиях ведения процесса без касания электродов между собой.

Цель достигается тем, что в известное устройство для электрохимической обработки с иснользаванием импульсного тока п электрода, приводимого в колебательное движение, введена схема выделения максимального сигнала, выход которой нодключеи к иороговому устройству, а входы - к датч1Ичам тока и напряжения через масштабирующие и дифференцирующие усилители, причем к датчику тока подключен дифференцирующий усилитель первого порядка, а к датчику напряжения - дифферепцируюН1,ий усилитель второго порядка.

На фиг. 1 приведена функциональная схема устройства для регулирования зазора; иа фнг. 2 и 3 - осциллограммы работы устройства с импульсным источником питания с нежесткой вольтамперной характеристикой, причем осциллограммы на фиг. 2

0 СИЯТЫ при минимальном зазоре б ттбОЛЬшем, чем S.,r.in ; на фиг. 4 и 5 - те же осциллограммы, ио с применением источника питания с жесткой вольтамнерной характеристикой. Кривые на чертежах обозначают: а - закон измеиення межэлектродного зазора во времени 6(t), где 8„,ц- мгновенный минимальный зазор; б - закон нзменення давления в зазоре, Р (t); в, г - кривые нанряжения U (t) и тока в / (/), соответствеино, g - вторая производная ио иапряжению,--- е - первая производная по току и - кривая иапряжеиия иа выходе схемы выделения максимального сигнала ; К - выходное нанряжение порогового устройства и„у. От источника пита-ния (ИП) 1 подается к электродам 2 импульсный технологический ток. Импульсный ток и одип из KOjrenлющихся электродов синхронизированы между собой. К. межэлектродному -.asojjy подключены датчик 3 тока (ДТ) и ;и1тчик 4напряжения (ДН), выходы которых соединеиы с дифференнирующими усилителями 5и 6. Причем датчик тока соединен с дифференцирующим усилителем 5 первого иорядка, а датчик напряжеиия - с дифференцирующим усилителем 6 второго иорядка. Дифференцирующие усилители 5 п 6 через масштабирующие операциоииые усилители 7 и 8 связаиы со схемой выделеиия максимального сигнала 9, от которой сигнал через пороговое устройство (ПУ) 10 поступает к блоку управления приводом (БУП) 11, с помощью которого производится автолштическая подача одного из электродов. Принцип работы предлагаемого устройства. Искажепие формы импульса папряжения в межэлектродиом зазоре (при использовании источиика иитаиия с пежесткой характеристикой) обычно выражается в появлении «рога в правой части импульса в момент отвода колеблющегося электрода тем большей остроты, чем меньщее зиачеиие прииимает мгиовеиный минимальный зазор (фиг. 3, кривые в). Искажепие формы импульса тока (при источнике питания заднего фронта импульса тока в этот момент) и степеиь искажения формы импульса напряжеиия («остроту рога) определяют путем измерения величи 1ы второй производной в районе «рога, которая обратно пронорциональна радиусу кривизны его вершины и прямо пропорцио;нальиа степени «остроты. Для выявлеиия степени искажения формы импульса тока используют метод измерения крутизны заднего фронта имиу.пьса но величине первой производиой. Устройство для ЭХО по дапному способу работает следующим образом. С датчиков 3 тока и 4 папряжепия снимают нормироваиные сигналы импульсного тока и наиряжения в межэлектродном зазоре, которые подают на входы дифференцирующих оиерацио1тых усилителей 5 и 6. Диффереицирующий усилитель 5 производит дифференцирование первого порядка, а усилитель 6 - второго порядка, т. е. в первом случае происходит измерение искажения формы импульса тока, во втором - формы импульса напряжеиия. Сигналы с выходов дифференцирующих усилителей 5 и 6 подают на масштабирующие оиерациоиные усилители 7 и 8, где их нормируют перед иодачей на схему выделеиия максимальиого сигнала 9. Схема 9 иронускает на выход тот из двух сигналов, который в даииый момент времени имеет большее значение, т. е. пропускается сигнал максимальиого искажения формы импульса тока или напряження в зависимости от того, какой больше. Это нозволяет работать с любым типом источиика питания и на любом отрезке вольтамиериой характеристики. Максимальный сигнал искал ения формы импульса (тока или напряжеиия) подается иа пороговое устройство 10, где сравнивается с задаииым сигналом (U порога), иропорциональным заданной степени искажения формы HMnyvTbca. Если реальное искал еиие формы импульса больше заданиого, пороговое устройство 10 выдает сигиал в блок И управлеиия подачей, который вырабатывает сигналы на уменьшение скоростч подачи, в противном случае наоборот. Таким образом, рабочая иодача поддерживается такой, чтобы выдерживать заданный уровень искажения формы импульса тока и напряжеиия и, следовательно, заданную величину межэлектродного зазора. Форм у л а и 3 о б р е т е п и я Устройство для регулирования межэлсктродного зазора ири размерной электрохимической обработке с колебательиым движеиием одного из электродов, в котором межэлектродный зазор связан с блоком управления регулятором подачи через датчики тока и иапряжеиия и пороговое устройство, отличающееся тем, что с целью повыщепия точности и производительности обработки при регулировании зазора без касания электродов, в устройство доиолинтельно введены схема выделения максимального сигиала, масштабирующие и диффереицирующие усилители, причем выход схемы подключен к пороговому устройству, а входы - к датчикам тока и иапряжеиия через масштабирующие и дифференцирующие усилители, при этом к датчику тока -

через дифференцирующий усилитель первого порядка, а к датчику иапряжения - через диффереицирующий усилитель второго порядка.

6

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР АО 557897, кл. В 23 Р 1/04, 1973.

ffpaSo3

L ..

dj А vy vy .

.

V

, /ffffl.

A

,,/77// 7/ / / T-lfTyT- ,/--77

dfrni/f S/min

:::x /.

np

ipii. 2

. Фиг- S